DD229714A1

DD229714A1 - METHOD FOR RETURNING HOT DUST IN A CARBURETOR

Info

Publication number: DD229714A1
Application number: DD84270403A
Authority: DD
Inventors: Joachim Jurk; Ulf Hochtritt; Hans-Juergen Muether
Original assignee: Bandstahlkombinat Matern Veb
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rueckfuehrung von Heissstaub, welcher in der Entstaubungsanlage eines Vergasers anfaellt und noch einen hohen Kohlenstoffanteil besitzt. Erfindungsgemaess geschieht das dadurch, dass der anfallende Staub aus einem oder mehreren Heisszyklonen mittels Schwerkraft in an sich bekannte Druckschleusen abgezogen wird. Die Foerderung des Staubes in die Vergasungszone wird durch gereinigtes, gekuehltes und verdichtetes, im Vergaser erzeugtes Gas, das geringe Gehalte an CO2 und H2O aufweist, uebernommen. Die Zugabe erfolgt durch eine oder mehrere Duesen. Die Funktion des Verfahrens ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Fig. 1The invention relates to a method for the return of hot dust, which anfaellt in the dedusting of a carburetor and still has a high carbon content. According to the invention, this is done by drawing off the resulting dust from one or more hot cyclones by means of gravity into pressure locks known per se. The transport of dust into the gasification zone is provided by purified, cooled and compressed gas produced in the gasifier, which has low levels of CO2 and H2O. The addition is made by one or more nozzles. The function of the method is shown schematically in FIG. Fig. 1

Description

a) Titel der Erfindung a) Title of the invention

Verfahren zur Rückführung von Heißstaub in einen VergaserProcess for returning hot dust to a gasifier

b) Anwendungsgebiet der Erfindung b) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückführung von in einer Heißgasentstaubung eines Vergasers anfallendem Staub in den Vergaser· In vielen Fällen, in denen feste Brennstoffe in einem Vergaser mit einem Vergasungsmittel vergast werden und in denen beabsichtigt ist, das erzeugte Gas mit einer von der Austrittstemperatur aus dem Vergaser geringfügig abweichenden Temperatur weiter zu verwenden, ist es notwendig, das heiße Gas in Heißreinigungsanlagen, z.B. in einem oder mehreren Heißzyklonen zu reinigen. Der in der Heißreinigung anfallende Staub weist in Abhängigkeit von der Art des zur Vergasung verwendeten B rennstoffs und eventuell in -den Vergaser gelangender anderer Materialien, wie z.B. Eisenschwamm oder Zuschläge zur Schlackenbildung, relativ hohe Kohlenstoffgehalte auf, so daß es zweckmäßig ist, ihn im Interesse einer hohen Kohlenstoff ausnutzung wieder in den Vergaser zurückzuführen.The invention relates to a method for the return of dust arising in a hot gas dedusting of a gasifier into the gasifier. In many cases in which solid fuels in a gasifier are gasified with a gasifying agent and in which the gas produced is intended to be at one of the exit temperature the carburetor slightly different temperature to use, it is necessary to use the hot gas in hot cleaning systems, eg to clean in one or more hot cyclones. Depending on the type of fuel used for gasification and other materials which may be present in the carburettor, the dust resulting from the hot-cleaning process, such as e.g. Sponge iron or aggregates for slag formation, relatively high carbon contents, so that it is expedient to reuse it in the interest of high carbon utilization back into the carburetor.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen c) Characteristic of the known technical solutions

Es ist üblich, den Heißstaub aus den Entstaubungseinrichtungen mittels Schneckenförderer oder durch Schwerkraft auszutragen und ihn in den oberen, nicht vom Brennstoff ausgefüllten Raum des Vergasers mit mechanischen Einrichtungen, z.B. Schneckenförderern, einzuspeisen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den heißen Staub mittels Abgas aus der Heißgasanwendungsstufe pneumatischIt is customary to discharge the hot dust from the dedusting means by means of a screw conveyor or by gravity, and place it in the upper non-fuel space of the gasifier with mechanical means, e.g. Screw conveyors, feed. Another possibility is to pneumatic the hot dust by means of exhaust gas from the hot gas application stage

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zu fördern und an einer beliebigen Stelle eines Schmelzvergasers oberhalb des Schlackenspiegels einzublasen (DD AP 210 310).and to blow at any point of a Schmelzvergasers above the slag level (DD AP 210 310).

Der Nachteil des Einspeisens von heißem Staub in den nicht von Brennstoff eingenommenen Raum im Kopfteil des Vergasers besteht darin, daß in diesem Raum das Oxidationspotential gering ist· Das hat zur Folge, daß der größte Teil des Staubes mit dem Gasstrom wieder ausgetragen wird, die im Kreislauf zu führende Staubmenge sich erhöht und dadurch der Abscheidegrad in den Heißentstaubungseinrichtungen sich verschlechtert und der Staub wärmetechnisch schlecht ausgenutzt wird.The disadvantage of feeding hot dust into the space not occupied by fuel in the head part of the carburettor is that the oxidation potential in this space is low. As a result, most of the dust is discharged again with the gas flow Increasing the amount of dust to be recycled increases and thus the degree of separation in the hot dedusting deteriorates and the dust is thermally exploited poorly.

Bei der Verwendung von Abgas aus üer Heißgasanwendungsstufe besteht ein entscheidender Nachteil darin, daß dieses Gas größere Anteile CO₂ und H₃O enthält, die unter den herrschenden Temperaturen im Bereich von 700 bis 1200°C als Oxidationsmittel wirken. Die Umwandlungen des im Staub enthaltenen Kohlenstoffs mit dem aus dem CO₂ und/oder HpO abgespaltenen Sauerstoff zu CO sind stark endotherme Reaktionen, die zwangsläufig zu einem Wärmeentzug und damit zu einer Absenkung der Temperatur in den Einblaszonen führen. Bei Verwendung des im Vergaser erzeugten Gases "aus erster Hitze" und bei einem Betrieb des Vergasers als Schmelzvergaser sind diese Temperaturabsenkungen unerwünscht und können bei sehr hohem Staubkreislauf bis zur Undurchführbarkeit des Verfahrens führen. Außerdem steigt in jedem Falle der für die Prozeßführung erforderliche Brennstoffeinsatz. Ferner ist zu beachten, daß bei den im Vergaserkopf herrschenden Temperaturen zumindest"ein Teil des Kohlenstoffs als verkoktes oder teilverkoktes Produkt vorliegt und auch unter Berücksichtigung der Temperatur des Staubes bei herkömmlicher pneumatischer Förderung im Dünnstrom ein hoher Verschleiß der^Förderleitungen, Armaturen und Dosiereinrichtungen zu verzeichnen ist.When using exhaust gas from the hot gas application stage , a significant disadvantage is that this gas contains larger amounts of CO ₂ and H ₃ O, which act as oxidants under the prevailing temperatures in the range of 700 to 1200 ° C. The conversions of the carbon contained in the dust with the CO ₂ and / or HpO split off oxygen to CO are strongly endothermic reactions, which inevitably lead to a heat extraction and thus to a lowering of the temperature in the injection zones. When using the gas generated in the gasifier "from the first heat" and when operating the carburetor as a melt gasifier, these temperature decreases are undesirable and can lead to impossibility of the process at very high dust cycle. In addition, the fuel input required for process control increases in each case. Furthermore, it should be noted that at the temperatures prevailing in the carburator head at least "a part of the carbon is coked or teilverkoktes product and recorded taking into account the temperature of the dust in conventional pneumatic conveying in the thin stream high wear of ^ supply lines, fittings and metering is.

d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur RückführungThe aim of the invention is a method for recycling

.von.Heißstaub in einen Vergaser zu entwickeln, welches die genannten Nachteile beseitigt..von.Hissstaub in a carburetor to develop, which eliminates the disadvantages mentioned.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung e) Presentation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der in einem oder mehreren Heißzyklonen abgeschiedene Staub mittels Schwerkraft in an sich bekannte darunter befindliche Druckschleusen abgezogen wird.According to the invention the object is achieved in that the deposited in one or more hot cyclones dust is withdrawn by gravity in known pressure transports below it.

Die Förderung in der Verbindungsleitung zwischen Zyklon und Druckschleuse kann durch einen herkömmlichen Verschluß, z.B. einen Schieber oder Kugelhahn, unterbrochen werden. Es besteht die Möglichkeit, daß mehrere Zyklone auf eine Druckschleuse fördern.The conveying in the connecting line between the cyclone and the pressure lock can be achieved by a conventional closure, e.g. a slide or ball valve, be interrupted. There is the possibility that several cyclones promote a pressure lock.

Die Druckschleusen bestehen aus je einem oberen und einem unteren Druckbehälter, deren Verbindung durch einen Verschluß unterbrochen werden kann, wobei der obere Druckbehälter alternierend beim Füllvorgang mit dem im Zyklon und beim Entleeren mit dem im unteren Druckbehälter herrschenden Druck beaufschlagt wird. Der untere Druckbehälter ist als Einspeiser for die Förderung des Staubes nach dem Dichtstromprinzip ausgebildet. Durch Anwendung der Dichtstromförderung wird gewährleistet, daß auch bei Vorhandensein von Koks bzw. Halbkokspartikeln im zu fördernden Staub die Verschleißbelsstung des Fördersystems gering ist. Zur Einschränkung des Einflusses Ger Temperstur des Fördergutes und zur Verringerung der Korrosion von außen ist es zweckmäßig, die Rohre aus warmfestem, korrosionsbeständigem Material auszuführen.The pressure locks consist of an upper and a lower pressure vessel whose connection can be interrupted by a closure, wherein the upper pressure vessel is alternately charged during filling with the pressure prevailing in the cyclone and during emptying with the pressure prevailing in the lower pressure vessel. The lower pressure vessel is designed as a feeder for the promotion of dust according to the dense flow principle. By applying the dense phase conveying ensures that even in the presence of coke or semi-coke particles in the dust to be conveyed the Verschleißbelsstung the conveyor system is low. In order to limit the influence Ger Temperstur of the conveyed material and for reducing the corrosion from the outside, it is expedient to carry out the pipes of heat-resistant, corrosion-resistant material.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, zwei Zyklone einer Reinigungsstufe parallel zu schalten und sie alternierend als oberes Druckgefäß der Druckschleuse zu benutzen. Damit können Nachteile nicht auereichender Bauhöhe ohne .Unterbrechung des Gasreinigungsprozesses beim Betreiben der Anlage ausgeglichen werden. Die oberen Druckgefäße bzw. beim Betreiben als oberes Druckgefäß die Staubabscheider können flexibel mit den vor- und nachoeschalteten Ausrüstunaen verbunden und zur Füllgewichtserfassung auf Druckmeßdosen gelagert sein.According to the invention it is also possible to switch two cyclones of a cleaning stage in parallel and to use them alternately as the upper pressure vessel of the pressure lock. Thus, disadvantages of non-sufficient height can be compensated without interruption of the gas cleaning process when operating the system. The upper pressure vessels or when operating as the upper pressure vessel, the dust collector can be flexibly connected to the upstream and downstream equipment and be stored to measure the filling weight on pressure measuring.

Als Fördermedium wird gereinigtes, gekühltes und verdichtetes, im Vergaser erzeugtes Gas, das geringe Gehalte an CO₂ und HpO aufweist, verwendet. Das Einblasen des Staubes erfolgt durch eine oder mehrere oder in der Nähe einer oder mehrerer Düsen, durch die das Vergasungsmittel in den Vergaser eingegeben wird, um zu gewährleisten, daß sämtlicher im Staub enthaltener Kohlenstoff vergast wird. Die Zugabe erfolgt vorzugsweise an d'em dem Vergaser zugewandten Teil der Düse, oder an ihrer vorderen Stirnfläche, indem die Förderleitung durch den im Normalfall gekühlten Düsenkörper hindurchgeführt wird.The conveying medium used is purified, cooled and compressed gas produced in the gasifier, which has low contents of CO ₂ and HpO. The dust is injected through one or more or in the vicinity of one or more nozzles, through which the gasification agent is introduced into the gasifier to ensure that all the carbon contained in the dust is gasified. The addition is preferably carried out on the part of the nozzle facing the carburetor, or on its front end surface, by passing the delivery line through the normally cooled nozzle body.

f) Ausführuncjsbeispiel f) Ausführuncjsbeispiel

Die Erfindung soll an Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by way of examples.

Figur 1 zeigt schematisch eine Variante der Rückführung des Heißstaubes in den VergaserFigure 1 shows schematically a variant of the return of the hot dust in the carburetor

Figur 2 zeigt schematisch eine Einblasdüse der Rückführung des Heißstaubes in den VergaserFIG. 2 schematically shows an injection nozzle for returning the hot dust to the gasifier

Figur 3 zeigt schematisch eine weitere Variante der Rückführung des Heißstaubes in den VergaserFIG. 3 schematically shows a further variant of the return of the hot dust into the gasifier

Das im Vergaser 1 erzeugte heiße Gas gelangt über die Leitung 2 in den Staubabscheider 3, den es über die Leitung nach Abscheidung eines großen Teils der Staubbeladung zur Änwendungsstelle verläßt. Ein Teil des grob gereinigten Gases wird mit Hilfe der Leitung 5 in den Gaskühler und -wäscher 6 geleitet. Das feingereinigte und gekühlte Gas wird mit Hilfe eines Verdichters 7 auf den für das Dichtstromförderverfahren benötigten Druck gebracht. Ein vorhandener Gasüberschuß wird über den Leitungsabzweig 8 einem Anwender zugeführt oder in eine Gasleitung eingespeist.The hot gas generated in the carburetor 1 passes via the line 2 into the dust separator 3, which it leaves via the line after deposition of a large part of the dust load to the application point. A part of the roughly purified gas is passed by means of line 5 in the gas cooler and scrubber 6. The finely cleaned and cooled gas is brought by means of a compressor 7 to the pressure required for the dense phase conveying process. An existing excess gas is supplied via the line branch 8 to a user or fed into a gas line.

Der im Staubabscheider 3 abgeschiedene heiße Staub gelangt durch Schwerkräfte in den Vorratsbehälter 9 einer Druckschleuse und nachfolgend in den Einspeiser 10. Der Vorratsbehälter 9 wird alternierend beim Beschicken mit dem im Staubabscheider 3 und beim Entleeren mit dem im Einspeiser 10 herrschenden Druck beaufschlagt. Im EinspeiserThe separated in the dust separator 3 hot dust passes through gravitational forces in the reservoir 9 a pressure lock and then in the feeder 10. The reservoir 9 is alternately applied during charging with the pressure prevailing in the dust separator 3 and during emptying with the pressure in the feeder 10. In the feeder

10 wird eine Staub-Trägergas-Suspension mit hoher Staubbeladung gebildet, die mit Hilfe der Rohrleitung oder Rohrleitungen 11 gemeinsam mit dem Vergasungsmittel 12 in den Vergaser 1 an'einer oder mehreren auf dessen Umfang verteilten Stellen mit Hilfe von Düsen eingeblasen wird.10, a dust-carrier gas suspension with high dust load is formed, which is injected by means of the pipe or pipes 11 together with the gasification agent 12 in the carburetor 1 an'einer or more distributed around its circumference by means of nozzles.

In Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel einer Einblasdüse schematisch dargestellt. Die Düse besteht aus einem vorzugsweise mit Wasser gekühlten Innen raum 3, der von aer Innenzarge 1 und dem Außenmantel 2 umschlossen ist und zum Vergaser hin durch die Stirnwand 7 begrenzt wird. Durch den von der Innenzarge begrenzten Durchgang wird das Vergasungsmittel 4 in den Vergaser geführt. Die Staub-Trägergas-Suspension 5 gelangt über das durch den gekühlten Raum der Düse geführte Rohr 6 im vorderen Bereich der Düse in den Vergasungsmittelstrom, wobei es zweckmäßig ist, das Ende des Rohres 6 geringfügig über die Innenzarge 1 hinaus zu verlängern, um einen verstärkten Verschleiß des vorderen Teils der Innenzarge entgegen zu wirken« Es ist auch möglich, das Rohr 6 gerade durch die Stirnwand der Düse zu führen·In Fig. 2, the embodiment of a blowing nozzle is shown schematically. The nozzle consists of a preferably water-cooled inner space 3, which is enclosed by aer inner frame 1 and the outer casing 2 and is limited to the carburetor out through the end wall. 7 Through the limited by the inner frame passage, the gasification agent 4 is guided in the carburetor. The dust-carrier gas suspension 5 passes through the guided through the cooled space of the nozzle tube 6 in the front region of the nozzle in the Vergasungsmittelstrom, wherein it is expedient to extend the end of the tube 6 slightly beyond the inner frame 1 addition to a reinforced It is also possible to guide the tube 6 straight through the end wall of the nozzle.

Eine andere Ausführungsvariante wird in Fig. 3 gezeigt. Hier gelangt das im Vergaser 1 erzeugte heiße Gas über die Verbindungsleitung 2 alternierend in die Staubabscheider 3 oder 13. Ein Teil des grob gereinigten Gases wird mit Hilfe der Verbindungsleitung 5 zum Gaskühler und -wäscher geführt. Die weitere Behandlung des Gases erfolgt entsprechend dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 1. Während einer der Staubabscheider 3 und 13 für die Gasreinigung genutzt wird, wird in dem anderen der im Einspeiser 10 herrschende Druck hergestellt und anschließend der Staub in den Einspeiser 10 mittels Schwerkraft entleert. Das Einblasen des Staubes erfolgt entsprechend dem Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 1.Another embodiment is shown in FIG. Here, the hot gas generated in the carburetor 1 passes through the connecting line 2 alternately in the dust collector 3 or 13. Part of the coarsely cleaned gas is fed by means of the connecting line 5 to the gas cooler and scrubber. The further treatment of the gas takes place according to the application example according to FIG. 1. While one of the dust separators 3 and 13 is used for the gas purification, the pressure prevailing in the feeder 10 is established in the other and then the dust in the feeder 10 is emptied by means of gravity. The blowing in of the dust takes place according to the application example according to FIG. 1.

Claims

invention claims

1. A method for returning hot dust in a carburetor, in the dust collectors of the hot gas cleaning resulting hot dust passes through a pressure lock in the feeder of a pneumatic conveyor system, characterized in that cooled and finely cleaned * used in the gasifier is used as a pumped medium and the dust-conveying agent mixture formed in or in the immediate vicinity of the nozzles of the gasification agent addition is injected into the gasifier directly into the gasification zone.

2. The method according to item 1, characterized in that the dust separator is used as a pressure lock, wherein for each cleaning stage at least 2 dust collectors are connected in parallel, are operated alternately and the dust from the dust collectors passes directly into the feeder by means of gravity.

3. The method according to item!, Characterized in that several dust collectors transfer the hot dust into a pressure lock ·

4. The method according to item 2, characterized in that a plurality of dust collectors are connected to a feeder ·

5 * Method according to points 1 to 4, characterized in that the dense flow vectoring is used as the conveying principle.

6. The method according to item 1 or 3, characterized in that the lock container of the pressure lock are flexibly connected to the upstream and downstream equipment and stored in pressure cells.

7. The method according to item 2 or 4, characterized in that

the dust collectors are flexibly connected to the upstream and downstream equipment and stored on pressure measuring cans.

8. Method according to items 1 to 7, characterized in that the delivery line or the delivery lines between the inlet and the carburettor are made of heat-resistant and corrosion-resistant material »

9 «method according to item 1 to 8, characterized in that the dust-carrier gas mixture is injected at one or more locations in the gasification zone.

10. The method according to item 1 to 9, characterized in that the addition of the dust-carrier gas mixture in the carburetor is such that the supply pipe is guided through the nozzle body into the vicinity of the nozzle mouth.

11. The method according to item 1 to 10, characterized in that the feed tube for the dust-carrier gas mixture is passed through the inner frame of the nozzle and the muzzle protrudes beyond the inner frame.

12. The method according to item 1 to 10, characterized in that the supply pipe for the dust-carrier gas mixture through the carburetor facing end surface ner nozzle wi rd.

13. The method according to item 1 to 12, characterized in that the temperature of the dust collected in the dust separator is 100 to 1200 ⁰ C.

14. The method according to item 1 to 12, characterized in that the temperature of the dust deposited in the dust separator is preferably between 700 and HOO ⁰ C.

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